滑塊式虛擬軸機床高精度控制的研究.pdf

1、虛擬軸機床雖然結構簡單,卻能夠加工一般數(shù)控機床無法加工的復雜曲面,這是它最主要的優(yōu)點.但是由于虛擬軸機床結構上的特點,各軸之間存在機械強耦合,所以每一軸的運動對其它軸都有很大的影響,則其控制方法與串聯(lián)軸機床比相對復雜.如何實現(xiàn)虛擬軸機床的高精度控制,是一個必須解決的重要問題.該課題研究滑塊式虛擬軸機床的高精度控制問題.滑塊式虛擬軸機床采用直線電動機作為驅(qū)動機構,因此伺服系統(tǒng)的控制對象就是直線電機.在該文中研究的滑塊式虛擬軸機床驅(qū)動裝置采

2、用直線永磁交流電機.在以直線永磁同步伺服電動機為被控對象的伺服系統(tǒng)中,為滿足高性能的要求,仔細考慮了能使伺服系統(tǒng)性能變壞的各種因素,包括:各軸之間的機械耦合擾動,永磁同步直線電機動子質(zhì)量變化、摩擦系數(shù)變化等造成的模型參數(shù)不確定性,忽略電磁時間常數(shù)等因素造成的模型非結構化不確定性,以及電機運行期間存在磁密分布不均、時間諧波等產(chǎn)生的推力擾動等.為克服外界擾動及模型誤差等不確定因素對系統(tǒng)造成的影響,提高伺服系統(tǒng)性能,并自動保證系統(tǒng)魯棒穩(wěn)定性,

3、該文將H<,∞>控制律與負載擾動觀測器相結合,應用于對位置伺服系統(tǒng)的IP控制當中,于是可以通過H<,∞>負載擾動觀測器隨時觀測外界擾動并針對擾動給系統(tǒng)以實時的補償以保證控制精度的要求.同時該文又提出了一種用于補償擾動的新型神經(jīng)網(wǎng)絡推力補償器.由于它的權值具有明確的物理意義,并且在線調(diào)整的權值數(shù)量很少,所以它具備一般神經(jīng)網(wǎng)絡所沒有的快速響應的性能.這種神經(jīng)網(wǎng)絡能夠針對外界擾動給予系統(tǒng)實時的補償,提高伺服系統(tǒng)的控制精度.該文所提出的控制方案